A medida que los centros de datos de IA, los sistemas inalámbricos 6G, las comunicaciones por satélite y el radar de alta resolución se mueven hacia frecuencias y anchos de banda más altos,CMOS de silicio convencional se está acercando a sus límites de rendimiento.
El fosfuro de indio, el arseniuro de galio y el nitruro de galio pueden proporcionar mayor ganancia, potencia de salida, frecuencia de funcionamiento o eficiencia energética que el silicio en funciones críticas de rendimiento.la fabricación de un sistema completo de gran superficie a partir de materiales semiconductores III-V es costosa y difícil de escalar.
La integración de las astillas III-V ofrece un enfoque más práctico: las matrices pequeñas de InP, GaAs o GaN sólo pueden utilizarse cuando sus propiedades materiales proporcionan una ventaja medible, mientras que una matriz pequeña de InP, GaAs o GaN sólo puede utilizarse cuando sus propiedades materiales proporcionan una ventaja medible.Fuentes de interponedor de silicio de 300 mmlas interconexiones de alta densidad, los componentes pasivos, las vías de silicio y las conexiones a los dispositivos CMOS.
Esta arquitectura combina el rendimiento eléctrico de los materiales III-V con la escala de fabricación y la densidad de enrutamiento de la tecnología de silicio.depende de mucho más que colocar diferentes matrices en el mismo sustrato.
El grosor de la chispa, la coplanitud de la almohadilla de unión, la planitud de la superficie, el arco del interponedor, la precisión de alineación, la expansión térmica y la eliminación de calor afectan al rendimiento y la confiabilidad del paquete terminado.
¿Por qué integrar los chips III-V en el silicio?
El CMOS de silicio ofrece una fabricación madura de 200 mm y 300 mm, una alta densidad de transistores y un costo de producción relativamente bajo.procesamiento de señales y muchas funciones de señal mixta.
En las frecuencias de onda milimétrica y subterahertz, el silicio puede no proporcionar la combinación requerida de ganancia, potencia de salida, rendimiento acústico y eficiencia para todas las partes del sistema.
Los materiales III-V llenan estas lagunas de rendimiento.
En lugar de intentar fabricar lógica, amplificadores de RF, interruptores, controladores ópticos y componentes pasivos en un solo material, cada función puede asignarse a la tecnología más adecuada.
Un sistema heterogéneo típico puede combinar:
- CMOS de silicio para control y procesamiento digital
- BiCMOS de silicio-germanio para funciones de señal mixta de alta velocidad
- Las partidas de inP para amplificación de ultraalta frecuencia
- Chiplets GaAs para funciones de microondas maduras y de ondas milimétricas
- Chiplets GaN para amplificación de RF de alta potencia
- Fotónica de silicio para la transmisión óptica de datos
- Un interponedor de silicio para enrutamiento, pasivos e integración de sistemas
Esta separación funcional puede reducir la cantidad de material III-V costoso requerido al tiempo que permite que cada chiplet se fabrique en un proceso optimizado.
Los roles de los chiplés de InP, GaAs y GaN
InP Chiplets
El fosfuro de indio es particularmente atractivo para circuitos que operan por encima de 100 GHz.un fuerte aumento y un rendimiento con bajo ruido a frecuencias extremadamente altas.
Las funciones potenciales de chiplet InP incluyen:
- Las demás máquinas y aparatos para la fabricación o el almacenamiento de productos del capítulo 85
- Los demás aparatos para la fabricación de la siguiente clase:
- Conductores de moduladores ópticos
- Los demás aparatos para la fabricación de la siguiente clase:
- Los demás aparatos para la fabricación de la siguiente clase:
- Circuitos delanteros 6G
- Componentes de interconexión óptica del centro de datos
El desafío es que las obleas InP son más pequeñas, más frágiles y más caras que las obleas de silicio.La conversión de una oblea InP completa en pequeños chips funcionales permite utilizar el material disponible de manera más eficiente.
Chiplets de GAAs
El arseniuro de galio tiene un ecosistema de fabricación establecido para dispositivos de microondas y RF.Se requiere un ruido bajo y una amplificación de potencia confiable.
Las crías de GaAs pueden soportar:
- Los demás aparatos para la fabricación de máquinas de la partida 8411
- Extremidades delanteras de matriz en fase
- Modulos de transmisión y recepción por radar
- Circuitos de comunicación por satélite
- Conmutadores de RF
- Los demás aparatos para la fabricación de la siguiente clase:
- Sistemas de sensores de alta frecuencia
El GaAs generalmente ocupa una posición de rendimiento y costo entre las tecnologías de RF basadas en silicio y los dispositivos InP o GaN más especializados.
Chiplets de GaN
El nitruro de galio combina un campo de degradación alto, una alta densidad de potencia y un fuerte rendimiento de alta frecuencia.Es especialmente valioso para los amplificadores de potencia de RF que deben entregar una alta potencia de salida en condiciones de funcionamiento exigentes.
Los chiplets de GaN pueden utilizarse en:
- Amplificadores de RF de alta potencia
- Estaciones base 5G y 6G
- Radar de matriz en fase
- Transmisores de comunicaciones por satélite
- Sistemas de guerra electrónica
- Conversión de potencia de alta frecuencia
- Circuitos de suministro de energía para centros de datos
Los chiplets de GaN generan calor concentrado y requieren un diseño térmico cuidadoso.La metalización posterior y la estructura de adhesión a presión influyen fuertemente en la potencia de salida alcanzable y la fiabilidad a largo plazo.
¿Qué es un interposador de silicio de 300 mm RF?
Un interponedor de silicio es un sustrato intermedio colocado entre los chiplets activos y el sustrato del envase o la placa de circuito impreso.
A diferencia de un portador mecánico básico, un interposador de silicio RF puede contener estructuras eléctricas funcionales tales como:
- Capas de redistribución de tono fino
- Por medio de vías de silicio
- Planos de tierra
- Líneas de transmisión de impedancia controlada
- Inductores
- Las demás
- Contenedores metálicos
- Redes de distribución eléctrica
- Construcciones de blindaje de RF
- Interconexiones digitales de alta densidad
El uso de una plataforma de silicio de 300 mm permite fabricar estas características con equipos y procesos derivados de fábricas avanzadas de semiconductores.
Un interponedor de RF debe controlar la pérdida y el comportamiento parasitario en frecuencias donde incluso una conexión corta puede afectar significativamente el rendimiento del sistema.propiedades dieléctricas, la rugosidad de la superficie, las vías de retorno y las transiciones entre capas deben tenerse en cuenta.
Los recientes desarrollos de los interposadores de RF de 300 mm han demostrado un funcionamiento que se extiende hacia 325 GHz y la integración de chiplets InP con muy bajas pérdidas de inserción.Esto indica que los interponedores de silicio pueden funcionar como plataformas de integración activas a nivel de sistema en lugar de sólo portadores de chips pasivos.
Ventajas de trasladar componentes pasivos al interponedor
El uso de la superficie de la oblea III-V para inductores grandes, condensadores u otros componentes pasivos puede aumentar el tamaño del chip sin aprovechar los principales beneficios del material.
Mover las funciones pasivas seleccionadas al interponedor de silicio puede:
- Reducir el área de las astillas III-V
- Menor coste de los materiales
- Mejorar el diseño de la distribución de energía
- Acortar las interconexiones
- Reducir la huella del paquete
- Aumentar la integración del sistema
- Mejorar el particionamiento de componentes
- Permitir la optimización independiente de los dispositivos activos y pasivos
Los condensadores embebidos de alta densidad son particularmente importantes para la entrega y desacoplamiento de energía local. Recent research on 300 mm RF silicon interposers has reported capacitance-density improvements of approximately 10 to 100 times compared with conventional capacitors integrated directly in some III-V processes.
Por lo tanto, el interponedor se convierte en parte del diseño eléctrico en lugar de un sustrato neutro.
Métodos de unión de las chispas III-V
Se pueden considerar varios enfoques de unión para fijar chiplets III-V a los interponedores de silicio.
Enlace por termocompresión
La unión por termocompresión aplica calor y presión controlados para formar conexiones eléctricas y mecánicas entre almohadillas metálicas o micropumpas.
Las posibles metalurgias incluyen:
- De cobre a cobre
- De oro a oro
- De madera de madera
- De cobre con tapa de soldadura
- Las demás micropumpas a base de soldadura
El método puede proporcionar enlaces fuertes y un tono de interconexión fino, pero el ciclo completo de temperatura y presión debe ser compatible con la matriz III-V y la pila de interponedores.
Enlaces de soldadura por flip chip
La unión de flip-chip con microbumps de soldadura es relativamente madura y puede acomodar cierta variación de la altura de la superficie a través del reflujo de soldadura.
Sin embargo, se deben controlar las dimensiones de las juntas de soldadura, la formación intermetálica, los residuos de flujo y el comportamiento de sub relleno.La geometría de la soldadura también contribuye a interconectar la inductancia y la discontinuidad de la impedancia.
Enlace directo de metales
La unión directa de cobre o oro puede soportar un tono de interconexión más fino y caminos eléctricos más cortos.
Las partículas, las capas de óxido y la topografía local pueden evitar el contacto completo y crear articulaciones eléctricamente abiertas o mecánicamente débiles.
Enlace híbrido
La unión híbrida une simultáneamente las interconexiones metálicas y las superficies dieléctricas circundantes..
El proceso es atractivo para la integración de alta densidad, aunque los diferentes materiales y propiedades mecánicas de los chiplets III-V requieren un desarrollo cuidadoso del proceso.
Enlace asistido por láser
La unión asistida por láser suministra calor localizado a la interfaz de unión en lugar de calentar toda la oblea y la pila de paquetes a la misma temperatura.
Las ventajas potenciales incluyen:
- Ciclos de unión más cortos
- Reducción de la exposición térmica total
- Protección de las capas de interposición sensibles a la temperatura
- Procesamiento localizado
- Reducción de la tensión térmica a nivel de la oblea
- Compatibilidad con los interponedores ricos en pasivos
En 2026, imec informó la unión asistida por láser de chiplets III-V a un interposador de silicio de 300 mm RF con una precisión de alineación inferior a 600 nm y una desalineación rotacional inferior a 0.05 grados a través de 43 dispositivosLas mediciones de RF indicaron que el rendimiento se conservó después del montaje.
Estos resultados demuestran el potencial de la unión localizada, aunque la calificación de la producción aún requiere una amplia evaluación de la fiabilidad, el rendimiento y el rendimiento.
Por qué es importante que la superficie sea plana
La unión de las chispas de tono fino requiere que las superficies de apareamiento se pongan en contacto uniformemente.algunas conexiones pueden unirse correctamente mientras que otras permanecen abiertas o experimentan una presión inadecuada.
Los parámetros geométricos críticos incluyen:
- Variación del grosor total
- Variación local del grosor
- Arco de la oblea
- Warp de obleas
- La coplanaridad
- Uniformidad de la altura de los baches
- Recurso o protuberancia de la almohadilla de unión
- Vibración de la superficie
- Exclusión de los bordes
El arco global de la oblea describe la curvatura general del interponedor de 300 mm. La planitud local describe las variaciones más pequeñas dentro del área ocupada por una viruta individual.
Las dos cosas importan.
Una oblea puede satisfacer una especificación de arco global, pero aún contiene topografía local que interfiere con un pequeño dado III-V. Por el contrario,un sitio de unión localmente plano puede ser difícil de procesar si la oblea completa no puede sostenerse uniformemente en el volante de unión.
Fuentes de arco y deformación del interposador
El arco y la curvatura pueden ser generados por varias partes del proceso de fabricación del interposador:
- Tensión de la capa dieléctrica
- Capas gruesas de redistribución de cobre
- Densidad de metal desigual
- Procesamiento a través del silicio
- El adelgazamiento de las obleas
- Curado de polímeros
- Componentes pasivos incorporados
- Desajuste de la expansión térmica
- Enlace temporal y desenlace
- Metalización de la parte posterior
La densidad de metales debe distribuirse lo más uniformemente posible: una gran zona rica en cobre en un lado del interponedor y una zona baja en metales en el otro pueden generar tensiones desiguales y distorsión local.
El arco de la oblea debe medirse en varias etapas, incluido antes del procesamiento de la capa de redistribución, después de la metalización, después del adelgazamiento y después del ciclo térmico final.
El espesor de las astillas y la preparación de la parte posterior
Los chiplets III-V a menudo se adelgazan para reducir la longitud del camino eléctrico, mejorar el rendimiento térmico o cumplir con los requisitos de altura del paquete.
Sin embargo, las matrices delgadas de InP y GaAs pueden ser frágiles.
Entre los parámetros importantes de los chiplets se incluyen:
- espesor final de la matriz
- Tolerancia de espesor
- Roughness de la parte trasera
- Paralelismo de adelante hacia atrás
- Calidad del borde
- Límites de las astillas
- Metalización de la parte posterior
- Fuerza de la matriz
- Estado del ensayo de buena muerte conocida
La rectificación de la parte trasera debe seguirse normalmente por un proceso de alivio de tensión, que puede incluir, según el material y la aplicación, pulido, grabado en seco, grabado en húmedo o tratamiento con plasma.
Una parte posterior lisa puede mejorar la adhesión del metal y el contacto térmico de la interfaz, mientras que la rugosidad excesiva o la contaminación pueden aumentar la resistencia térmica.
Precisión de alineación en el paso de interconexión fino
La alineación se vuelve más difícil a medida que se reducen las dimensiones de la inclinación y la almohadilla.
- Tolerancia de las dimensiones de las chispas
- Distorsión del interponedor
- Expansión térmica durante la unión
- Calibración de la herramienta de colocación
- Movimiento de la etapa de la oblea
- Rotación de la matriz
- Precisión de la marca óptica
Las marcas de alineación deben permanecer visibles después de las etapas de procesamiento anteriores y deben colocarse de manera que representen con precisión el área de unión local.
Para los dispositivos de RF, la desalineación hace más que crear el riesgo de una conexión abierta. También puede cambiar la geometría de interconexión e introducir la capacidad parasitaria,las discontinuidades de inductancia o impedancia,.
Esto es particularmente importante en las frecuencias de onda milimétrica y subterahertz.
La rugosidad y la limpieza de la superficie
La unión directa de metales e híbridos requiere superficies muy lisas.
Las fuentes de contaminación incluyen:
- Residuos de destilación
- Residuos fotoresistentes
- Óxido metálico nativo
- Contaminación orgánica
- Manipulación de partículas
- Residuos de molienda en la parte trasera
- Productos químicos de limpieza
- Materiales de embalaje
La preparación de la superficie puede incluir la limpieza en húmedo, la activación por plasma, la eliminación de óxidos y el secado controlado.
El proceso debe eliminar la contaminación sin dañar las almohadillas metálicas delgadas, las capas dieléctricas o las superficies expuestas III-V.
La inspección de partículas debe cubrir tanto el interponedor como los chiplets individuales.
Desajuste de la expansión térmica
El conjunto unido contiene materiales con diferentes coeficientes de expansión térmica.
Los valores aproximados de temperatura ambiente incluyen:
| El material |
ETE típica |
| El silicio |
Aproximadamente 2,6 ppm/K |
| Fosfuro de indio |
Aproximadamente 4,5 ppm/K |
| Arsenuro de galio |
Aproximadamente 5,7 ppm/K |
| Nitruro de galio |
Aproximadamente 56 ppm/K |
| Cubiertas |
Aproximadamente 16-17 ppm/K |
Los valores exactos dependen de la temperatura, la orientación del cristal y el estado del material.
Cuando el conjunto se calienta y enfría, los materiales se expanden en diferentes cantidades, lo que crea tensión en los chiplets, protuberancias, bajo relleno e interposer.
El ciclo térmico repetido puede contribuir a:
- Fatiga por golpes
- Delaminación de la interfaz
- La matriz se rompe.
- Fragmentación por insuficiencia de relleno
- Daño de la capa de redistribución
- Cambios en el rendimiento de RF
- Aumento de la resistencia térmica
Los chiplets más pequeños generalmente experimentan menos desajuste de expansión total que un dado grande III-V, que es una razón por la que las arquitecturas de chiplet pueden mejorar la integración mecánica.las articulaciones de tono fino pueden experimentar aún una alta tensión local.
Gestión térmica de las partículas de InP, GaAs y GaN
Los chiplets III-V no generan cargas térmicas iguales.
Los amplificadores de potencia GaN RF pueden crear puntos de acceso altamente concentrados. Los dispositivos InP y GaAs también pueden ser sensibles a la temperatura de unión, especialmente donde la ganancia, el ruido y la fiabilidad deben mantenerse estables.
La vía principal de calor puede pasar por:
- Las capas activas del dispositivo
- El sustrato III-V
- Metalización posterior o protuberancias frontales
- La interfaz de unión
- Material de relleno insuficiente o de interfaz térmica
- El interponedor de silicio
- Substrato de embalaje o dispersor de calor
- Sistema de refrigeración exterior
Cada interfaz añade resistencia térmica.
El interposador de silicio puede ayudar a distribuir el calor, pero no debe ser tratado automáticamente como un dispersor de calor ideal.las cavidades y el bajo llenado pueden interrumpir la trayectoria térmica.
Las opciones de diseño térmico pueden incluir:
- Chiquillos más delgados de los tipos III-V
- Pilares térmicos de cobre
- Las vías térmicas a través del silicio
- Dispersores de calor traseros
- De alta conductividad
- Capas metálicas locales de difusión del calor
- Refrigeración microfluídica incorporada
- Refrigerador de doble cara
- Aislamiento térmico entre matrices sensibles
La solución correcta depende de la densidad de potencia, de la temperatura de unión aceptable y de si el calor debe ser distribuido lateralmente o retirado directamente de la parte posterior de la viruta.
RF y co-diseño térmico
El diseño eléctrico y térmico no se pueden optimizar independientemente.
Un plano de tierra grande puede mejorar el comportamiento de RF al mismo tiempo que cambia la tensión y la propagación del calor.Las estructuras metálicas densas pueden mejorar la conducción del calor mientras introducen acoplamiento parasitario.
La colocación de los chiplets debe tener en cuenta:
- Duración de la señal RF
- Distancia de suministro de energía
- Continuidad de retorno a tierra
- Puntos calientes térmicos
- Calentamiento de chispa a chispa
- Concentración de esfuerzo mecánico
- Acceso a las estructuras de refrigeración
Los chiplets de GaN de alta potencia no deben colocarse junto a los receptores de InP sensibles térmicamente sin analizar el acoplamiento térmico.
La simulación a nivel del sistema debe combinar modelos electromagnéticos, térmicos y mecánicos antes de finalizar el diseño del interponedor.
Subplenado y encapsulación
El bajo relleno distribuye la tensión mecánica y protege las interconexiones finas, pero sus propiedades dieléctricas y térmicas pueden afectar el rendimiento de RF.
Entre los parámetros importantes de insuficiencia de relleno figuran:
- La viscosidad
- Tamaño de las partículas de relleno
- Temperatura de transición de vidrio
- Modulo elástico
- TEC
- Conductividad térmica
- Absorción de humedad
- Constante dieléctrica
- Pérdida dieléctrica
- Recuento de la curación
- Formación del vacío
A altas frecuencias, el bajo relleno alrededor de los baches de la señal cambia el entorno electromagnético local.
El flujo libre de vacío se vuelve más difícil a medida que disminuye la altura de la protuberancia y aumenta el área de las astillas.
Flujo de fabricación sugerido
Un proceso simplificado de integración de chiplets III-V puede incluir:
- Fabricación de enrutamiento de RF, pasivos y pastillas de unión en el interposador de silicio
- Forma y revela las vías de silicio si es necesario
- Delgado y terminar la parte trasera interposer
- Medir el TTV, el arco, la curvatura y la planitud local
- Fabricación y ensayo eléctrico de las obleas de origen III-V
- En el caso de las plaquetas InP, GaAs o GaN, diluirlas según sea necesario.
- Chiquillos de buena calidad conocidos
- Inspeccionar los bordes, las superficies y las almohadillas de adhesión
- Limpiar y activar las interfaces de unión
- Alinear y unir cada chiplet
- Se aplicará un relleno insuficiente o encapsulación si es necesario.
- Realizar tratamiento térmico y relajación del estrés
- Inspeccionar la calidad y la alineación de los bonos
- Realizar pruebas eléctricas, de RF y térmicas
- Ensamblaje final completo del paquete y calificación de fiabilidad
La secuencia exacta depende de si el proceso utiliza unión de soldadura, termocompresión, unión directa, unión híbrida o unión asistida por láser.
Requisitos de inspección y metrología
Los métodos de inspección recomendados incluyen:
- Inspección infrarroja
- Microscopía acústica de exploración
- Imagen de rayos X
- Inspección óptica de la superficie
- Interferometría de luz blanca
- Microscopía de fuerza atómica
- Mapa de arco y curvatura de la oblea
- Metrología de alineación de enlaces
- Pruebas de continuidad eléctrica
- Análisis de redes de RF
- Imágenes térmicas
- Medición térmica transitoria
Por ejemplo, la imagen de rayos X puede revelar la geometría de los baches, mientras que la microscopía acústica de escaneo es más adecuada para detectar ciertos vacíos y delaminación.
Los datos de metrología deben correlacionarse con los resultados eléctricos y de RF para identificar qué defectos físicos afectan realmente al rendimiento del dispositivo.
Lista de verificación de las adquisiciones
En el caso de los interponedores de silicio y los chiplets III-V, los compradores deben especificar lo siguiente.
Interponedor de silicio
- Diámetro de la oblea
- Orientación al silicio
- Resistividad del silicio
- espesor de la oblea
- TTV
- Arco y curvatura
- Aplanamiento local del sitio de unión
- Estructura de la capa de redistribución
- Material y espesor del conductor
- Material dieléctrico
- Diámetro, inclinación y resistencia del TSV
- Metallurgia de las almohadillas de unión
- Uniformidad de la inclinación y la altura
- Requisitos para los componentes pasivos
- La rugosidad de la superficie
- Límites de partículas
- Exclusión de los bordes
- Formato de mapa de obleas
Las demás
- Material: InP, GaAs o GaN
- Tecnología del dispositivo
- Diámetro de la oblea fuente
- Dimensiones de las astillas
- espesor final de la matriz
- Tolerancia de espesor
- Paralelismo de adelante hacia atrás
- Finalización en la parte trasera
- Metallurgia de las almohadillas de unión
- Límites de las astillas de borde
- Fuerza de la matriz
- Criterios de ensayo de buena maturación conocida
- Temperatura máxima de unión
- Requisitos de humedad y almacenamiento
Proceso de montaje
- Método de fianza
- Pisa de interconexión
- Tolerancia de alineación
- Tolerancia de rotación
- Fuerza de unión
- Presupuesto térmico
- Proceso de activación superficial
- Material de relleno insuficiente
- Criterios de aceptación de la nulidad
- Requisito de ciclo térmico
- Frecuencia de ensayo de RF
- Plan de calificación de fiabilidad
Aplicaciones
Los chips III-V de los interponedores de silicio de RF podrían soportar:
- módulos de front-end Beyond-5G y 6G
- Sistemas inalámbricos subterahertz
- Interconexiones ópticas de centro de datos de IA
- Interruptores de red de alta velocidad
- Radar de matriz en fase
- Radar para vehículos
- Comunicación por satélite
- Electrónica aeroespacial y de defensa
- Instrumentación científica
- Imagen y detección de alta frecuencia
La misma plataforma de integración puede adaptarse cambiando la combinación y la colocación de los chiplets en lugar de rediseñar cada función en un solo proceso monolítico.
Preguntas frecuentes
¿Por qué no fabricar todo el sistema en InP, GaAs o GaN?
Los materiales III-V ofrecen un excelente rendimiento para funciones seleccionadas, pero son más caros y menos escalables que el silicio para circuitos digitales y pasivos grandes.Los chiplés reservan el material III-V para las zonas donde genera el mayor beneficio..
¿Por qué usar un interponedor de silicio en lugar de un sustrato orgánico?
Los interposadores de silicio pueden soportar un enrutamiento más fino, una geometría más precisa, interconexiones más pequeñas y estructuras pasivas integradas.
¿Qué material III-V es el mejor?
InP es atractivo para funciones de ultra alta frecuencia y optoelectrónica. GaAs proporciona un rendimiento de RF maduro. GaN es preferido donde se requiere una alta densidad de potencia y resistencia a la descomposición.Muchos sistemas pueden utilizar más de un material.
¿Cuál es el mayor desafío de la unión?
La unión de tono fino requiere un control simultáneo de la limpieza de la superficie, la planitud local, la coplanitud del golpe, la alineación y la tensión térmica.
¿Puede un interponedor de 300 mm contener chipetts de obleas más pequeñas?
Sí. Una ventaja de la integración de matrices a obleas es que los chiplets fabricados en obleas más pequeñas de InP, GaAs o GaN pueden ensamblarse en una plataforma de silicio de 300 mm.
¿Por qué es difícil la gestión térmica?
Los chiplets generan diferentes densidades de calor, y el calor debe cruzar múltiples interfaces.
Conclusión
La integración de chiplets III-V en interponedores de silicio de 300 mm RF ofrece una vía práctica para combinar el rendimiento de alta frecuencia y alta potencia de InP,GaAs y GaN con la escala de fabricación de CMOS de silicio.
La tecnología puede reducir la cantidad de material III-V costoso requerido, mover componentes pasivos en el interposador y crear sistemas compactos para centros de datos de IA, comunicaciones 6G,aplicaciones de radar y satélite.
Sin embargo, la integración heterogénea introduce exigentes requisitos mecánicos y térmicos.
El TTV interposador, el arco, la planitud local, el grosor de las astillas, la coplanitud de la almohadilla y la precisión de alineación determinan si se pueden formar conexiones de tono fino de manera confiable.Las diferencias en la expansión térmica crean tensión durante la unión y el funcionamiento, mientras que los puntos calientes III-V concentrados requieren rutas de eliminación de calor cuidadosamente diseñadas.
Por lo tanto, el desarrollo exitoso requiere un co-diseño eléctrico, mecánico y térmico.Proceso de unión y objetivo de fiabilidad antes de seleccionar las especificaciones de las partículas y los interponedores.
A medida que la industria se mueve de demostraciones aisladas hacia sistemas heterogéneos fabricables, geometría de obleas consistente, calidad conocida,La adhesión avanzada y la metrología a nivel de obleas serán tan importantes como el rendimiento de los propios materiales III-V.
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